JP5395689B2 - レーダ装置、飛翔体誘導装置及び目標検出方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明に係るレーダ装置の第1の実施形態を示す図である。本第1の実施形態のレーダ装置1は、予め目標までの距離、すなわちレンジがある程度既知であって、詳細な距離の追跡を行う追随レーダである。
図5(a)は、受信パワーが15dB異なる10m離れた2つの点目標AとBで反射された受信パルスのパルス圧縮後波形の例である。なお、2つの点目標は移動速度が異なっている。
本発明の第2の実施形態は、上記加算部13の減算処理をオン/オフ制御するようにしたものである。
本発明の第3の実施形態は、代表値抽出部11−2で抽出されるパルス圧縮後波形のピークが第1の閾値未満となるまで、加算部13、IFFT部8−2、ピーク検出部9−2及び代表値抽出部11−2の各処理を繰り返し実行させるようにしたものである。
本発明の第4の実施形態は、パルス圧縮波形からピーク検出する際のピーク位置の高精度検出を図るようにしたものである。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。図15は本発明の他の実施形態を示す図である。図1と殆ど同様であるが、送信部を有さない、受信専用の形態となっている。レーダの方式としては、送信部と受信部が同一機器に搭載されているアクティブ型の他に、送信部と受信部が異なる機器に搭載され、異なる位置に配置されるバイスタティック型がある。図15はバイスタティック型レーダの受信機に本願の発明を搭載する際の形態である。送信部を有さない他に図1と異なる点は、アンテナ21は受信用アンテナであることと、送信部と同期した発振器を持たず、受信RF部22の中に図示しない発振器が備えられていることである。他は図1と同様であるので説明を省略する。
図16は、本発明に係る飛翔体誘導装置25の実施形態を示すブロック図である。本発明のレーダ装置1の出力および他のN個のセンサ26−1〜26−Nの出力は、誘導信号生成部27に供給される。誘導信号生成部27は、これらレーダ装置1の出力および他のN個のセンサ26−1〜26−Nの出力に基づいて、レーダ装置1を搭載する飛翔体を誘導するための誘導信号を生成し、飛翔体の操舵装置24に出力する。本発明のレーダ装置1を飛翔体誘導装置25に搭載することによって、より高精度な飛翔体の誘導を行うことが可能となる。
Claims (7)
- 目標から到来した所定数のパルス毎に中心周波数をステップ状に変化させたチャープパルスの反射波を受信し、デジタルベースバンド信号に変換する受信部と、
前記デジタルベースバンド信号をパルス毎に、周波数軸信号にフーリエ変換して、圧縮係数を乗算して時間軸信号に逆フーリエ変換することでパルス圧縮を施すパルス圧縮部と、
前記パルス圧縮後波形のピーク毎のパルス圧縮レンジを検出し、かつ、パルス圧縮後波形のピーク毎の各パルス代表値を抽出するパルス代表値抽出部と、
このパルス代表値抽出部で抽出したパルス代表値を周波数軸信号にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
このフーリエ変換部の出力を前記パルス圧縮部における逆フーリエ変換前の周波数軸信号から減算する減算部と、
この減算部の出力を逆フーリエ変換して再度パルス圧縮を施す再パルス圧縮部と、
この再パルス圧縮部によるパルス圧縮後波形のピーク毎のパルス圧縮レンジを検出し、かつ、パルス圧縮後波形のピーク毎の各パルス代表値を抽出する再パルス代表値抽出部と、
前記パルス代表値抽出部及び前記再パルス代表値抽出部によるパルス代表値から、そのパルス代表値で検出可能なドップラ周波数から1つ以上の相対速度を検出し、1測定期間内の同一周波数ステップの複数パルスから前記相対速度毎に各周波数ステップ代表値を抽出する周波数ステップ代表値抽出部と、
前記周波数ステップ代表値から合成帯域レンジ波形を算出し、その各ピークから各目標のレンジを検出する合成帯域レンジ検出部とを具備したことを特徴とするレーダ装置。 - さらに、前記パルス代表値抽出部で検出される前記パルス圧縮後波形のピークが第1の閾値からさらに所定値高い第2の閾値を超える場合に、前記減算部に対し減算処理を実行させる制御部を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。
- 目標から到来した所定数のパルス毎に中心周波数をステップ状に変化させたチャープパルスの反射波を受信し、デジタルベースバンド信号に変換する受信部と、
前記デジタルベースバンド信号をパルス毎に、周波数軸信号にフーリエ変換して、圧縮係数を乗算する圧縮係数乗算部と、
前記圧縮係数乗算部の出力を初期入力とし、当該圧縮係数乗算部の出力と与えられる周波数軸信号とを選択的に切替導出するスイッチと、
前記スイッチから出力される周波数軸信号を時間軸信号に逆フーリエ変換することでパルス圧縮を施してパルス圧縮後波形を生成し、そのピーク毎のパルス圧縮レンジを検出し、かつ、パルス圧縮後波形のピーク毎の各パルス代表値を抽出するパルス代表値抽出部と、
このパルス代表値抽出部で抽出したパルス代表値を周波数軸信号にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
このフーリエ変換部の出力を前記スイッチから出力される周波数軸信号から減算する減算部と、
前記パルス代表値抽出部で検出されるパルス圧縮後波形のピークが第1の閾値を超える場合に、前記減算部に対し減算処理を実行させ、かつ、前記スイッチに対し、その入力を前記減算部出力とし、前記パルス代表値抽出部で検出されるパルス圧縮後波形のピークが第1の閾値未満となるまで、前記減算部、前記パルス代表値抽出部の各処理を繰り返し実行させる制御部と、
前記パルス代表値抽出部によるパルス代表値から、そのパルス代表値で検出可能なドップラ周波数から1つ以上の相対速度を検出し、1測定期間内の同一周波数ステップの複数パルスから前記相対速度毎に各周波数ステップ代表値を抽出する周波数ステップ代表値抽出部と、
前記周波数ステップ代表値から合成帯域レンジ波形を算出し、その各ピークから各目標のレンジを検出する合成帯域レンジ検出部とを具備したことを特徴とするレーダ装置。 - 入力された相対速度の概算値を用いて、複数パルスのパルス圧縮後波形のピーク位置がほぼ一致するように補正するピーク位置補正部と、
補正したパルス圧縮後波形から位相を除去した波形を前記複数パルスについて加算した加算後波形を生成する加算部とをさらに備え、
前記パルス代表値抽出部は、前記加算後波形からピークを検出し、前記補正した各パルス圧縮後波形の前記ピークの情報を抽出してパルス代表値とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載のレーダ装置。 - さらに、所定数のパルス毎に中心周波数をステップ状に変化させてチャープパルスを送信する送信部を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載のレーダ装置。
- 請求項1乃至5のいずれか1つに記載のレーダ装置と、レーダ装置の出力である相対速度、レンジを用いて飛翔体を誘導するための誘導信号を生成する誘導信号生成部とを備えたことを特徴とする飛翔体誘導装置。
- 目標から到来した所定数のパルス毎に中心周波数をステップ状に変化させたチャープパルスの反射波を受信し、デジタルベースバンド信号に変換する受信部を有するレーダ装置で使用される目標検出方法において、
前記デジタルベースバンド信号をパルス毎に、周波数軸信号にフーリエ変換して、圧縮係数を乗算して時間軸信号に逆フーリエ変換することでパルス圧縮を施し、
前記パルス圧縮後波形のピーク毎のパルス圧縮レンジを検出し、かつ、パルス圧縮後波形のピーク毎の各パルス代表値を抽出し、
この抽出したパルス代表値を周波数軸信号にフーリエ変換し、
このフーリエ変換出力を前記逆フーリエ変換前の周波数軸信号から減算し、
この減算出力を逆フーリエ変換して再度パルス圧縮を施し、
このパルス圧縮後波形のピーク毎のパルス圧縮レンジを検出し、かつ、パルス圧縮後波形のピーク毎の各パルス代表値を抽出し、
前記パルス代表値から、そのパルス代表値で検出可能なドップラ周波数から1つ以上の相対速度を検出し、1測定期間内の同一周波数ステップの複数パルスから前記相対速度毎に各周波数ステップ代表値を抽出し、
前記周波数ステップ代表値から合成帯域レンジ波形を算出し、その各ピークから各目標のレンジを検出するようにしたことを特徴とする目標検出方法。
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